Negli ultimi anni sono state affinate alcune tecniche che hanno permesso di ampliare l’angolo di visuale delle fotocamere. In particolare, l’utilizzo di un raggio laser concretizza concetti futuristici, come vedere cosa c’è dietro un angolo o al di là di una porta. Le applicazioni per questa tecnologia sono molteplici, ad esempio può essere usato nelle missioni di ricerca o può aiutare le automobili a rilevare altri veicoli.
I ricercatori dello Computational Imaging Lab dell’Università di Stanford hanno affinato un metodo chiamato “non-line-of-sight imaging” (NLOS) o “keyhole imaging”, con il quale è possibile scannerizzare un’intera stanza facendo passare un raggio laser dal buco della serratura.
Come fa un raggio laser a scannerizzare un’intera stanza?
Questa tecnica utilizza superfici piane, come pareti o pavimenti, che si trovano nel campo visivo di un oggetto nascosto e di una macchina fotografica. Una sorta di “terreno comune” che rimbalza impulsi luminosi (solitamente laser) provenienti dalla fotocamera per illuminare l’oggetto nascosto e poi li riporta all’obiettivo. A quel punto degli algoritmi analizzano le informazioni raccolte, valutando la durata tra l’invio e la ricezione del segnale, e generano un’immagine approssimativa dell’oggetto nascosto.
La definizione stessa della tecnica NLOS evidenzia il suo più grande limite: ha bisogno di una grande superficie riflettente per misurare i segnali luminosi che rimbalzano.
La nuova tecnica NLOS è peggiore, ma allo stesso tempo migliore
Dopo anni di ricerca, una versione affinata della tecnica NLOS permette di vedere cosa c’è in una stanza chiusa semplicemente facendovi entrare un raggio laser da un piccolo foro, come ad esempio il buco della serratura. Il laser entra nella stanza, rimbalza su un un muro interno, poi su qualche oggetto nella stanza e poi di nuovo sul muro prima di tornare indietro attraverso il buco della serratura. La telecamera, dotata di fotorilevatore (single-photon avalanche photodetector), misura i tempi dei vari rimbalzi.
Le immagini prodotte sono di qualità peggiore rispetto alle tecniche NLOS precedenti, ma forniscono comunque dettagli sufficienti per abbozzare la dimensione e la forma dell’oggetto nascosto. I ricercatori riportano che un manichino di legno, ad esempio, finisce per assomigliare a “un angelo spettrale”; tuttavia abbinare le rilevazioni a un’IA adeguatamente addestrata permetterà di sapere con una certa accuratezza se è presente una persona nella stanza.
Continuando su questa strada, la tecnologia NLOS potrebbe un giorno aiutare la polizia o i militari a valutare i rischi che si celano in una stanza, usando una piccola crepa nel muro, una finestra rotta o il buco della serratura. Ma potrebbe persino essere applicata alla navigazione autonoma delle auto, facilitando ai computer di bordo la mappatura dell’ambiente e il rilevamento degli ostacoli nascosti.
